Модуль 1. Функціональна діагностика
Змістовий модуль 1. Методи функціональної діагностики
ЕЛЕКТРОКАРДІОГРАФІЧНИЙ МЕТОД ОБСТЕЖЕННЯ
Провідна система серця
Серцю притаманні такі функції:
автоматизм — здатність виробляти імпульси, що викликають збудження;
збудливість — збуджуватися при надходженні імпульсів порогової амплітуди;
провідність — проводити імпульси від місця їх утворення до волокон скорочувального міокарда;
скоротливість — скорочуватися під впливом цих імпульсів; а також тонічність — здатність зберігати свою форму в діастолі.
Електрокардіографія дозволяє отримати уявлення безпосередньо про функції автоматизму, провідності та збудливості. Ці функції забезпечує провідна система серця, яка включає центри автоматизму та провідні шляхи. До центрів автоматизму належать:
синусовий вузол (СВ) — центр автоматизму першого порядку;
скупчення клітин автоматизму в передсердях та атріовентрикулярному (AB) з’єднанні — центри автоматизму другого порядку;
пучок Гіса, його розгалуження;
волокна Пуркіньє — центри автоматизму третього порядку (рис. 1).
Крім вказаних, у міокарді за резервовано додаткові провідні шляхи, які в нормі не функціонують:
Кента — передсердно-шлуночковий;
Джеймса — між СВ і нижньою частиною АВ вузла або пучка Гіса;
Махейма — параспецифічні волокна в міжшлуночковій перегородці в зоні розгалуження гілок ПГ.
Рис.1. Джерела автоматизму та провідна система серця:
1 — атріовентрикулярний вузол,
2 — додаткові атріовентрикулярні шляхи проведення (пучки Кента),
3 — стовбур пучка Гіса,
4 — розгалуження гілок пучка Гіса (волокна Пуркіньє),
5 — задньо-нижня гілка лівої ніжки пучка Гіса,
6 — передньо-верхня гілка лівої ніжки пучка Гіса,
7 — права ніжка пучка Гіса,
8 — додатковий передсердно-вузловий тракт (пучок Джеймса),
9 — міжвузлові передсердні пучки Бахмана, Венкебаха і Торреля,
10 — синусовий вузол,
11 — міжпередсердний пучок Бахмана,
12 — волокна Махейма.
Проведення імпульсів по додаткових шляхах є основною причиною передчасного збудження шлуночків (синдромів Вольфа-Паркінсона-Уайта, ЛаунаТенонга-Лівайна й інших), сприяє виникненню феномена повторного входу імпульсу (re-entery), тобто є передумовою розвитку екстрасистолії, пароксизмальної тахікардії та інших аритмій.
Синусовий вузол розміщений субепікардіально у правому передсерді між гирлами верхньої та нижньої порожнистих вен. Це найбільше скупчення клітин, здатних до самостійної генерації електричних імпульсів. Його довжина становить 10–20 мм, ширина — 3–4 мм. Він складається з P-клітин, клітин строми, перехідних та інших клітин. Здатність генерувати імпульси притаманна P-клітинам. Синусовий вузол характеризується найвищим автоматизмом і в стані спокою генерує 60–90 імпульсів за хвилину. Домінування СВ визначає наявність у нормі синусового ритму. У разі зниження автоматизму або неможливості виходу імпульсів з СВ (синоатріальна (СА) блокада) починають функціонувати центри автоматизму другого порядку, у яких частота генерування імпульсів є нижчою (40–60 за хвилину). До таких центрів належать передсердні центри автоматизму та АВ з’єднання, яке складається з АВ вузла та прилеглих ділянок провідної системи серця.
Атріовентрикулярний вузол виконує функцію затримки імпульсів, що проводяться від передсердь до шлуночків. Завдяки цьому в нормі досягається не лише фізіологічна затримка проведення, що забезпечує послідовність скорочення передсердь і шлуночків, а й блокування імпульсів при генерації їх у передсердях з надто великою частотою. З одного боку, це дозволяє запобігти проведенню частини імпульсів при передсердних тахіаритміях і, таким чином, уникнути тріпотіння шлуночків та зупинки кровообігу. У хворих з фібриляцією передсердь (ФП) до шлуночків проводяться лише імпульси більшої амплітуди і не доходять імпульси підпорогової сили.
У випадку пригнічення центрів автоматизму другого порядку починають діяти центри автоматизму третього порядку в пучку Гіса та його ніжках. Вони здатні генерувати імпульси з частотою до 40 за хвилину, але за нормального функціонування СВ або АВ вузла розряджаються імпульсами з верхніх відділів серця.
Проведення імпульсів від СВ здійснюється по передсердних міжвузлових трактах. Передній передсердний пучок Бахмана міститься у передній стінці правого передсердя і передній частині міжпередсердної перегородки. Від нього відходить гілка до лівого передсердя.
Пучок Венкебаха розташований у бічній стінці правого передсердя і поширюється до АВ з’єднання. Задній пучок Торреля розташований у задній частині міжпередсердної перегородки. Ці пучки забезпечують проведення імпульсів зі швидкістю до 1,2–1,5 м за секунду — майже удвічі швидше, ніж по міокарду передсердь.
В AВ з’єднанні відбувається уповільнення проведення, пов’язане з його електрофізіологічними особливостями. У нормі швидкість проведення імпульсу в верхній частині AВ з’єднання становить від 5 до 20 см/с. Потім збудження поширюється по загальному стовбуру пучка Гіса, довжина якого становить до
Ліва ніжка розгалужується на дві гілки. Передньо-верхня гілка проходить по передньо-бічній стінці лівого шлуночка (ЛШ), в основному по його субендокардіальних відділах, і доходить до передніх папілярних м’язів. Задньо-нижня гілка розміщена по задньо-бічній стінці ЛШ і доходить до задніх папілярних м’язів. Права ніжка є ніби природним продовженням загального стовбура пучка Гіса. Вона розміщена субендокардіально в міжшлуночковій перегородці і починає розгалужуватися більш дистально. Фактично поділ на ніжки відбувається вже в загальному стовбурі пучка Гіса. Дистальні волокна (волокна Пуркіньє) поширюються до клітин скоротливого міокарда правого і лівого шлуночків. Загальний стовбур і ніжки пучка Гіса та волокна Пуркіньє об’єднують у поняття “внутрішньошлуночкова провідна система Гіса-Пуркіньє”. Швидкість руху збудження в провідній системі шлуночків становить 3–4 м/с. Найбільш вразливі її ділянки — стовбур і права ніжка пучка Гіса, проксимальний відділ передньо-верхньої гілки лівої ніжки, загальний стовбур лівої ніжки, найменш вразлива — задньо-нижня гілка лівої ніжки. Це пояснюється анатомічними особливостями провідної системи та особливостями кровопостачання відповідних відділів міокарда.
Електрофізіологічні основи ЕКГ
На відміну від скалярних величин (зріст, вага тощо), які мають лише абсолютне значення, векторні величини характеризуються як абсолютним значенням, так і напрямком.
Електрорушійна сила (ЕРС) клітин серця належить до векторних величин. Графічно її можна зобразити стрілкою, що характеризується довжиною і напрямком. При збудженні будь-якого кардіоміоцита з’являється ЕРС, яку можна зобразити вектором. Сума всіх векторів формує загальний вектор збудження міокарда. На цьому ґрунтується векторна теорія ЕКГ.
Друга поширена теорія формування графіки ЕКГ — дипольна теорія. Електричне поле — це простір, в якому діють електричні сили. Два заряди, однакові за величиною і протилежні за знаком, утворюють диполь. Вектор ЕРС диполя спрямований від мінуса до плюса. На точках лінії, однаково віддаленої від кінців диполя (від мінуса і плюса), реєструється нульовий потенціал (нульова ізопотенціальна лінія). Нульова ізопотенціальна лінія розділяє електричне поле на позитивну і негативну половини. Якщо з’єднати розміщені поряд точки з однаковим потенціалом, то отримаємо ізопотенціальні лінії, які за формою наближаються до еліпса. Величина потенціалу в тій чи іншій ділянці електричного поля обернено пропорційна квадрату відстані від цієї точки до електричного заряду.
Ейнтховен, який запропонував метод реєстрації ЕКГ, вважав серце точковим диполем, який генерує електричні потенціали. Відтак на поверхні тіла формуються коливання ЕРС, які реєструються електрокардіографом. Згідно з припущенням Ейнтховена, тіло людини є ідеальним провідником. Підкреслимо, що вимірювання ЕРС здійснювалося Ейнтховеном лише у фронтальній площині.
У стані спокою клітини міокарда статично поляризовані, тобто вся поверхня клітини має однаковий позитивний, а внутрішньоклітинний простір — однаковий негативний заряд. Якщо розмістити на будь-яких двох точках поверхні клітини електроди, різниці потенціалів не буде. У момент збудження відбувається деполяризація клітини (зміна заряду на поверхні мембрани), і на зовнішній поверхні з’являється негативний заряд. У цей момент формується ЕРС, яку можна зареєструвати як різницю потенціалів між двома точками на поверхні клітини. Якщо вектор деполяризації спрямований до активного електрода, то гальванометр реєструє позитивну величину. На ЕКГ при цьому реєструється відхилення від ізоелектричної (нульової) лінії, спрямоване вгору. Максимум потенціалу спостерігається тоді, коли процес деполяризації досягає точки, що міститься посередині між двома електродами. Коли ЕРС проходить цю точку, потенціал починає зменшуватися; він дорівнює нулю тоді, коли вся поверхня клітини між електродами перебуває в стані деполяризації. Далі починається процес реполяризації, або відновлення початкового заряду клітинної мембрани (рис. 2).
Рис.2. Деполяризація (А) і реполяризація (В) клітин міокарда
Деполяризація правого і лівого шлуночків починається від епікарда і поширюється до ендокардіальних відділів міокарда; вектор цього процесу збігається з напрямком деполяризації. У нормі в серцевому м’язі (на відміну від окремого кардіоміоцита) реполяризація починається там, де щойно закінчився процес деполяризації, тобто процес реполяризації спрямований у бік, протилежний до деполяризації (рис. 3).
Рис.3. Деполяризація і реполяризація міокарда та їх відповідність компонентам ЕКГ
Отже, на відміну від деполяризації, реполяризація починається від епікарда і поширюється до ендокардіальних відділів міокарда. З огляду на це в цілісному міокарді напрямок вектора реполяризації збігається з напрямком вектора деполяризації.
Оскільки процес реполяризації відбувається дещо повільніше, зубець Т (який відповідає періоду реполяризації) більш розтягнутий, більш пологий і менш високий, ніж комплекс QRS (період деполяризації). Залежно від розташування електродів як при деполяризації, так і при реполяризації можна зареєструвати позитивний, негативний або двофазний (+/– чи –/+) зубці.
По суті, електрокардіограф — це гальванометр, з’єднаний з пристроєм для реєстрації різниці потенціалів. За допомогою двох електродів, накладених на тіло людини (яке розглядається як електричне поле), реєструється ЕРС. Електрод, з’єднаний з позитивним полюсом гальванометра, називається позитивним, активним, або диферентним; а електрод, з’єднаний з негативним полюсом, називають негативним, неактивним, або індиферентним. Реєстрація різниці потенціалів між двома електродами відбувається у біполярних відведеннях. У монополярних відведеннях потенціал неактивного електрода наближається до нуля, і тому активний електрод реєструє лише локальний потенціал.
Крім функцій автоматизму, провідності та збудливості, які оцінюються методом ЕКГ, важливими електрофізіологічними процесами є рефрактерність та аберантність. Під час абсолютного (або ефективного) рефрактерного періоду серце не може збуджуватися і скорочуватися, незалежно від амплітуди імпульсу, який надходить.
Під час відносного рефрактерного періоду серце зберігає потенційну здатність до збудження імпульсом більшої, ніж зазвичай, амплітуди. Але в цьому випадку імпульс може поширюватися по міокарду повільніше, ніж звичайно. Абсолютний рефрактерний період в основному відповідає на ЕКГ тривалості комплексу QRS, тоді як відносний рефрактерний період — більшій частині сегмента ST та зубцю Т.
Аберантність — проведення збудження обхідними шляхами в результаті збереження рефрактерності певної ділянки провідної системи серця з формуванням функціональної блокади в момент надходження до неї імпульсу.
Важливо виділяти також фази вразливості та екзальтації. Фаза вразливості збігається з відносною рефрактерністю. Це період, коли одні клітини міокарда здатні відповісти збудженням на надходження імпульсу, а інші — ще ні. За рахунок цієї неоднорідності можливе послідовне збудження різних клітин з циркуляцією хвилі збудження за механізмом re-entry, виникненням фібриляції передсердь або шлуночків. Фаза вразливості передсердь на ЕКГ збігається із зубцями R і S, тоді як фаза вразливості шлуночків відповідає періоду тривалістю 30 мс до вершини зубця Т. Після виходу клітини зі стану відносної рефрактерності настає фаза підвищеної збудливості — фаза екзальтації, або парадоксальна фаза, якій на ЕКГ відповідає інтервал Т–U. Відповідь клітини збудженням на імпульс меншої сили (допороговий імпульс) може призводити до формування екстрасистолії за тригерним механізмом.
В основі всіх описаних явищ лежать зміни співвідношення вмісту іонів усередині і поза клітинами міокарда. У нормі всередині кардіоміоцита концентрація іонів калію в 20 разів більша, ніж іонів натрію. І навпаки, поза клітиною концентрація іонів калію в 30 разів менша, ніж іонів натрію. За рахунок різниці між зовнішньою і внутрішньою поверхнею клітинної мембрани виникає різниця потенціалів — трансмембранний потенціал спокою, який в нормі становить від –60 до –90 мВ. Під час збудження клітини в її мембрані відкриваються калієві та натрієві (швидкі) канали. Спочатку іони калію швидко переходять із клітини у позаклітинний простір, а потім іони натрію — з позаклітинного простору всередину клітини.
У процесах збудження і скорочення кардіоміоцитів активну участь беруть також іони кальцію. У спокійному стані клітини їх концентрація більша в позаклітинному середовищі та у внутрішньоклітинних депо. Під час збудження відкриваються кальцієві (повільні) канали, і йони кальцію виходять у протоплазму клітини. Збудження клітини — це швидкий процес, тому що переміщення іонів відбувається за концентраційним градієнтом і не вимагає витрат енергії.
Після збудження настає відновлення початкового трансмембранного потенціалу (фаза реполяризації), коли за рахунок енергозалежних процесів відбувається зворотне перекачування іонів калію, натрію і кальцію проти концентраційного градієнта. Перебіг процесів деполяризації і реполяризації не однаковий у різних клітинах. Клітини провідної системи серця і скорочувального міокарда характеризуються швидкою відповіддю на збудження. Трансмембранний потенціал спокою в них становить від –80 до –90 мВ, а потенціал дії — 120 мВ (рис. 4).
Рис.4. Трансмембранний потенціал дії скоротливого міокарда
Під час фази 0 потенціалу дії, або спайку, відбувається швидка зміна внутрішньоклітинного потенціалу. При реєстрації струму дії за допомогою гальванометра, один з електродів якого міститься всередині клітини, реєструється лінія, спрямована майже верти кально, яка відображає фазу деполяризації, зі зміною потенціалу від –80…90 до +20…30 мВ. Ця фаза зумовлена швидким потоком іонів натрію всередину клітини.
Фаза 1, або початкова швидка реполяризація, зумовлена приєднанням спрямованого всередину клітини потоку іонів хлору. Під час цієї фази відбувається незначне зниження потенціалу дії.
Під час фази 2, або плато, вихідний калієвий потік врівноважується вхідним натрієвим і кальцієвим, що супроводжується зменшенням швидкості зміни трансмембранного потенціалу.
Під час фази 3 (кінцева швидка реполяризація) припиняється потік позитивних іонів натрію і кальцію з одночасним підсиленням вихідного калієвого потоку, що приводить до поступового відновлення початкового трансмембранного потенціалу.
Описані фази становлять електричну систолу, яка передує механічній. Фаза 0 характеризує збудження; фази 1, 2 і частково 3 — період абсолютної рефрактерності; більша частина фази 3 — період відносної рефрактерності. Якщо після електричної систоли не відбувається скорочення міокарда, то говорять про електромеханічну дисоціацію (такий стан може спостерігатися на “вмираючому серці”, коли за відсутності кровообігу ще певний час на ЕКГ реєструється електрична активність).
Після електричної систоли настає електрична діастола (фаза 4 потенціалу дії), під час якої зберігається потенціал спокою, а за рахунок активних енергозалежних процесів відновлюється вихідна концентрація іонів калію, натрію і кальцію всередині клітини. Надлишок іонів натрію і кальцію проти концентраційних градієнтів виводиться з клітини, а іони калію повертаються в клітину. Таким чином клітина готується до наступного збудження.
“Швидкі” клітини містяться у провідній системі серця і скорочувальному міокарді. Для них характерні: швидкість деполяризації (що виражається крутизною спайка) близько 1000 В/c, тривалість потенціалу дії 200–300 мс, швидкість поширення хвилі деполяризації 0,5–5 м/с. “Повільні” клітини розміщені в синусовому вузлі, передсердях, АВ з’єднанні, навколо АВ отворів, у стулках мітрального і трикуспідального клапанів. Потенціал спокою в них становить від –70 до –60 мВ, швидкість деполяризації — близько 10 В/c, реверсії майже немає (тобто потенціал дії майже не переходить за нульову лінію), немає чітко визначених фаз потенціалу дії, отже, графіка потенціалу дії наближається до синусоїди, а швидкість проведення імпульсів становить 0,01–0,1 м/с. Під час електричної діастоли (фаза 4 потенціалу дії) в цих клітинах відбувається спонтанна повільна деполяризація, поступово зменшується мембранний потенціал спокою до порогового рівня, при досягненні якого починається швидка деполяризація мембрани і формується новий потенціал дії (рис. 5).
Рис. 5. Трансмембранні потенціали дії клітин автоматизму з меншою (А) і більшою (В) швидкістю спонтанної діастолічної деполяризації
Спонтанна діастолічна деполяризація зумовлена повільною течією іонів кальцію. Найшвидше вона відбувається в клітинах синусового вузла, повільніше — в інших спеціалізованих клітинах провідної системи серця. Ось чому в нормі синусовий вузол є домінуючим водієм ритму. Його імпульси, досягаючи центрів автоматизму другого порядку, “розряджають” їх, унаслідок чого підпорогові осциляції не встигають досягти граничних величин.
Електрокардіографічні відведення.
Нормальна ЕКГ
У 1912 р. Ейнтховен запропонував три стандартних відведення, які прийнято позначати римськими цифрами.
Для їх реєстрації електроди накладають: червоний — на праву руку, жовтий — на ліву руку, зелений — на ліву ногу. На праву ногу накладають чорний електрод, який служить заземленням.
Відведення І реєструє різницю потенціалів між червоним (негативний, індиферентний, неактивний) і жовтим (позитивний, диферентний, активний) електродами.
Відведення ІІ відображає різницю потенціалів між червоним (негативний, індиферентний, неактивний) і зеленим (позитивний, диферентний, активний) електродами.
Відведення ІІІ відображає різницю потенціалів між жовтим (негативний, індиферентний, неактивний) і зеленим (позитивний, диферентний, активний) електродами.
Отже, при реєстрації стандартних відведень електрод на правій руці завжди негативний, на лівій нозі — завжди позитивний, а на лівій руці — позитивний або негативний залежно від відведення.
Ці відведення є біполярними і реєструють ЕРС у фронтальній площині. Їх можна зобразити у вигляді рівностороннього трикутника, сторони якого з’єднують точки накладання електродів (рис. 6).
Рис. 6. Осі електрокардіографічних відведень від кінцівок
Якщо від геометричного центра трикутника опустити перпендикуляри на його сторони, то вони розділять їх на дві частини. Та частина, яка міститься ближче до позитивного електрода, є позитивною стороною відведення, а ближча до негативного електрода — негативною.
Амплітуда зубця залежить від того, якою мірою напрямок вектора деполяризації (або реполяризації) збігається з напрямком відведення, а полярність зубця визначається тим на яку частину відведення (позитивну чи негативну) проектується сумарний вектор деполяризації/реполяризації.
Вільсон реєстрував однополюсні відведення від кінцівок, з’єднуючи по черзі кожну з кінцівок з позитивним полюсом підсилювача електрокардіографа, а неактивним електродом слугує так званий центральний електрод Вільсона (об’єднаний потенціал трьох кінцівок). Ці відведення позначали як відведення Вільсона (V) із зазначенням місця накладення активного електрода: VR — активний на правій руці (від англійського слова right — правий), VL — активний на лівій руці (від слова left — лівий), VF — активний на лівій нозі (від слова foot — нога). Але вольтаж у таких відведеннях надто низький. І тому в 1942 р. Гольдбергер запропонував реєструвати підсилені відведення від кінцівок. При цьому активний електрод розміщений на одній з кінцівок, а неактивний — утворюють два інші електроди. Позначаються такі відведення як aVR, aVL, aVF (від слова augmented — підсилений). Осі підсилених відведень від кінцівок і їх полярність наведені на рис. 6.
Вільсон запропонував також реєструвати монополюсні відведення від грудної клітки. При цьому активний електрод розміщується у відповідній позиції на передній поверхні грудної клітки, а неактивним є центральний електрод Вільсона. Активний електрод розміщується: V1 — у 4-му міжребер’ї по правій парастернальній лінії, V2 — в 4-му міжребер’ї по лівій парастернальній лінії, V3 — на середині лінії, що з’єднує V2 і V4, V4 — у 5-му міжребер’ї по лівій середньоключичній лінії, V5 — у 5-му міжребер’ї по лівій передньо-пахвовій лінії, V6 — у 5-му міжребер’ї по лівій середньопахвовій лінії (рис. 7).
Рис.7. Позиції та осі однополюсних грудних відведень
Осі грудних відведень містяться майже в одній горизонтальній площині і проходять через грудну клітку на рівні 4–5 міжребер’їв.
Амплітуда зубців залежить від збігу напрямку вектора ЕРС та напрямку відведення, віддаленості активного електрода від серця, товщини грудної клітки. Усі вказані 12 відведень обов’язкові при реєстрації звичайної ЕКГ. Крім загальноприйнятих, існує безліч інших додаткових відведень, які застосовуються найчастіше для діагностики вогнищевих змін міокарда або для виявлення активності передсердь.
Це відведення за Небом, за Слопаком і Партіллою, ортогональні відведення (кориговані і некориговані), відведення за Клетеном, за Ліаном, правобічні грудні відведення (позначаються так само, як і лівобічні, але з додаванням букви R), стравохідні та інші відведення. Деякі з них широко використовуються дотепер (рис. 8).
Рис. 8. Відведення за Небом (А), Слопаком та Партіллою (В)
Методика електрокардіографії
У 1934 р. В. Ейнтховену за відкриття метода електрокардіографії була присуджена Нобелівська премія з фізіології і медицини.
Електрокардіографія — це метод реєстрації електричної активності міокарду, що розповсюджується в серцевому м’язі протягом серцевого циклу. Графічне зображення електричної активності міокарду називається електрокардіограмою (ЕКГ). Для отримання ЕКГ застосовують електрокардіографи. По кількості відведень від електродів, що накладаються на зап’ястя рук, ліву ногу і груди, вони підрозділяються на одно-, двох-, трьох-, чотирьох- і шестиканальні. Багатоканальні прилади швидше здійснюють реєстрацію біопотенціалів серця, оскільки одночасно відбувається запис декількох відведень.
Принцип роботи електрокардіографа полягає в тому, що електричні сигнали, які потрапили на електроди проходять по кабелю відведень через комутатор на блок підсилювача, посилюються в сотні, тисячі разів і передаються на гальванометр. Електричні коливання в гальванометрі перетворюються на механічні, внаслідок чого зміщується якір електромагніту гальванометра і приводиться в рух пристрій, який веде запис.
Вигляд передньої панелі сучасного електрокардіографа
Перед реєстрацією ЕКГ необхідно переконатися у справності електрокардіографа. Для того, щоб можна було порівнювати ЕКГ, зареєстровані різними пристроями, необхідно, щоб вони мали однакові параметри чутливості, інерції (актуально для апаратів з пір’яним механізмом реєстрації), постійної часу, симетричності відхилення, швидкості протягування стрічки. Чутливість апарата характеризується величиною контрольного мілівольта. Загальноприйнятою є величина 1 мВ =
Треба добитися хорошого контакту електродів з шкірою шляхом попереднього знежирення шкіри, а також використання електродної пасти, або марлевих прокладок, змочених 5-10 % розчином NаСІ. Якщо не дотримуватись названих вимог, то на ЕКГ появляються такі артефакти (мал.):
Схема відображення артефактів на ЕКГ.
А – тремор м’язів;
В – вплив змінного струму;
С – відхилення ізолінії змінного струму.
1. Невеликі нерегулярні коливання, що накладаються на ЕКГ і обумовлені тремором м’язів.
2. Регулярні зубчаті хвилі на ЕКГ, спричинені впливом джерел змінного струму.
3. Відхилення ізолінії, або відхилення запису обумовлене поганим контактом електрода з шкірою, або між дротами та електродами, а також рухами об’єкту обстеження.
Запис ЕКГ здійснюється при спокійному диханні спочатку в стандартних відведеннях, потім у підсилених і накінець у грудних. У кожному відведенні записують не менше 4 серцевих циклів. ЕКГ реєструють, як правило, при швидкості руху паперу 50 мм/с.
Методика запису електрокардіограми.
Запис ЕКГ повинен проводитись в теплому приміщенні, щоб уникнути тремтіння хворого при максимальному розслабленні м’язів. Планові дослідження проводяться після 10-15 хвилин відпочинку не раніше, ніж через 2 години після прийому їжі. Звичайне положення – лежачи на спині. Дихання рівне, неглибоке.
1. Накладення електродів. З метою зменшення навідних струмів та покращення якості запису ЕКГ необхідно забезпечити хороший контакт електродів з шкірою. Зазвичай це досягається застосуванням марлевих прокладок між шкірою і електродами, змочених 5-10% розчином хлористого натрію або спеціальних струмопровідних паст. При необхідності в місцях накладання електродів попередньо знежирюють шкіру. У випадку значної волосистої ці місця змочують мильним розчином.
На внутрішню поверхню передпліччя і гомілок в нижній третині накладають пластинчасті електроди, закріплюючи їх гумовими стрічками. На груди встановлюють один (або декілька при багатоканального запису) грудний електрод, який фіксують гумовою грушею присоскою.
2. Підключення електродів до електрокардіографа. Кожен електрод з’єднується з електрокардіографом відповідним проводом, що має загальноприйняте кольорове маркування. До електрода, розташованого на правій руці, приєднують провід, маркований червоним кольором; на лівій руці – жовтим, на правій нозі – чорним; лівій нозі – зеленим.
Грудний електрод з’єднують з кабелем, позначеним білим кольором. При багатоканального запису з одночасною реєстрацією всіх шести грудних відведень до електрода в позиції V1 підключають провід з червоним наконечником, V2 – з жовтим, V3 – із зеленим, V4 – з коричневим, V5 – з чорним, V6 – з синім або фіолетовим.
3. Заземлення електрокардіографа.
4. Включення апарату в мережу.
5. Запис контрольного мілівольтах. Реєстрації ЕКГ повинно передувати калібрування підсилення, що дозволяє стандартизувати дослідження, тобто оцінювати і порівнювати при динамічному спостереженні амплітудні характеристики. Для цього в положенні перемикача відведень “0” на гальванометр електрокардіографа натисканням спеціальної кнопки подається стандартне каліброване напруга в 1 мілівольт.
Бажано проводити калібрування запису на початку і наприкінці зйомки ЕКГ.
6. Вибір швидкості руху паперу. Сучасні електрокардіографи можуть реєструвати ЕКГ при різних швидкостях руху стрічки: 12,5, 25, 50, 75 і 100 мм / с. Обрана швидкість встановлюється натисканням відповідної кнопки на панелі управління.
Найбільш зручна для подальшого аналізу ЕКГ швидкість 50 мм/с. Менша швидкість (зазвичай 25 мм/с) використовується з метою виявлення та аналізу аритмії, коли потрібен більш тривалий запис ЕКГ.
7. Запис ЕКГ. Реєстрація ЕКГ складається з послідовного запису електрокардіографічних відведень, що роблять, повертаючи ручку перемикача відведень. У кожному відведенні записують не менше 4-х циклів.
а) Запис стандартних відведень проводиться при положенні перемикача відведень у позиціях I, II і III. Прийнято III стандартне відведення реєструвати додатково при затримці дихання на глибокому вдиху. Це роблять з метою встановлення позиційного характеру змін, нерідко виявляються в даному відведенні.
б) Запис однополюсних посилених відведень від кінцівок здійснюється за допомогою тих же електродів і при тому ж їх розташуванні, що і при реєстрації стандартних відведень. У позиції перемикача відведень I записують відведення aVR, II – aVL, III – aVF.
в) Запис грудних відведень. Перемикач відведень переводять в позицію V. Реєстрацію кожного відведення виробляють, переміщаючи послідовно грудної електрод з положення V1 до положення V6 (див. вище).
г) Запис відведень за Небом. Ці додаткові відведення реєструються за допомогою пластинчастих електродів, які переносять з кінцівок на грудну клітку. При цьому, електрод з правої руки (червоний маркований провід) переміщають в II міжребер’ї до правого краю грудини; з лівої ноги (зелене маркування проводу) – в позицію грудного відведення V4 (верхівка серця); з лівої руки (жовте маркування проводу) – на тому ж горизонтальному рівні по задній пахвовій лінії.
У положенні перемикача відведень I реєструють відведення D, II – A, III – J.
Перед записом ЕКГ або після його закінчення на стрічці вказують дату проведення дослідження (при екстрених ситуаціях фіксується і час), прізвище, ім’я, по батькові хворого, його вік.
Формування ЕКГ.
Зубці, інтервали та сегменти нормальної ЕКГ.
При збудженні кардіоміоцитів з’являється ЕРС, яка має амплітуду й напрям і може бути зображена у вигляді вектора. При збудженні всього міокарда відбувається сумація цих векторів. По суті, ЕКГ — це розгорнута в часі проекція моментних векторів на певну вісь. Осі стандартних і посилених відведень від кінцівок містяться у фронтальній площині, осі грудних відведень — у горизонтальній площині.
Реєстрація 12 загальноприйнятих відведень дозволяє отримати уявлення про положення і величину моментних векторів серця в різні фази серцевого циклу.
Першими збуджуються передсердя, і спочатку моментний вектор спрямований вниз, вперед і направо. Потім він поступово починає відхилятися вліво, вгору і назад, описуючи просторову петлю, близьку за формою до кола (якщо розглядати його проекцію на фронтальну площину). За рахунок цього формуються позитивні зубці Р у відведеннях I, II, III, aVL, aVF, V2–V6 і негативні — в aVR і V1.
Процес реполяризації передсердь співпадає з деполяризацією шлуночків, і тому в нормі при реєстрації ЕКГ його не видно.
Вектор деполяризації шлуночків має більшу величину. Спочатку збуджується міжшлуночкова перегородка (перші 0,02 с комплексу QRS) і вектор спрямований вправо, вниз і вперед, потім (0,03–0,05 с) збудження охоплює вільні стінки правого і лівого шлуночків, поширюючись від ендокарда до епікарда, причому збудження правого шлуночка відбувається дещо швидше, ніж лівого. Вектори збудження обох шлуночків спрямовані в протилежні сторони, а маса ЛШ є більшою, і це визначає напрям сумарного вектора вліво, вниз і вперед. В останню чергу (0,06–0,08 с) збуджуються задньо-базальні відділи міжшлуночкової перегородки і шлуночків, а вектор деполяризації спрямований вверх і назад. Отже, спочатку вектор збудження шлуночків спрямований вниз, направо і дещо вперед; потім він відхиляється вниз і вліво, поступово збільшуючись; нарешті відхиляється вліво, вгору й назад, зменшуючись за величиною. Проекція цих векторів на осі відведень формує комплекс QRS.
Далі відбувається реполяризація шлуночків, яка відповідає на ЕКГ сегменту ST і зубцю Т. У нормі вона починається в епікардіальних шарах і поширюється до ендокарда. Проекція вектора реполяризації шлуночків на осі відведень формує зубець Т.
Зубець P відображає деполяризацію передсердь (рис. 9). У нормі в більшості відведень він позитивний, крім відведення aVR, а у відведеннях V1 і V2 зубець P може бути двофазним, негативним або позитивним. При вертикальному положені електричної осі серця (ЕОС) або при відхиленні її вправо зубець P негативний у відведенні aVL, а при горизонтальному або при відхиленні вліво — негативний у III відведенні. У нормі тривалість зубця P становить до 0,11 с, амплітуда — до
Зубець Q — перший негативний зубець шлуночкового комплексу, що передує позитивному зубцю, відображає деполяризацію міжшлуночкової перегородки. У нормі цього зубця не повинно бути у відведеннях V1–V3. Наявність навіть рудиментарного q в цих відведеннях є наслідком патологічних змін. Амплітуда зубця Q в нормі не повинна перевищувати 1/4 амплітуди зубця R у цьому ж відведенні, тривалість — не більше 0,03 с, а його сторони не повинні мати жодних щербин. У III відведенні амплітуда зубця Q може досягати 1/2 амплітуди зубця R, але на вдиху його величина зменшується.
Зубець R — перший позитивний зубець шлуночкового комплексу, відображає той момент деполяризації шлуночків, коли основна маса міокарда обох шлуночків охоплена збудженням. Амплітуда зубця R у стандартних відведеннях, як правило, перевищує
Зубець S — другий негативний зубець шлуночкового комплексу, який реєструється не завжди. Він відображає збудження базальних відділів шлуночків і міжшлуночкової перегородки, а в тих відведеннях, де є основним (V1–V2), відображає охоплення збудженням основної маси міокарда шлуночків. У грудних відведеннях зубець S найглибший у відведеннях V1–V2 і менший за амплітудою у відведеннях V3 і V4. У відведеннях V5 і V6 амплітуда зубця S не перевищує 2–3 мм, і в нормі його може не бути.
Другий зубець R інколи видно у відведенні V1 (рідше — в III). Він позначається як r’ або R’ (малою літерою позначають зубці амплітудою до
У нормі такий зубець може реєструватися у відведенні aVR, а в дітей — у відведенні V1, рідше — V2.
Зубці Q, R і S об’єднують у поняття “комплекс QRS”. Його тривалість відображає процес деполяризації обох шлуночків. Залежно від виду зубців, які входять у цей комплекс, говорять про морфологію комплексу QRS типу RS, QR, qR, qRs, R, QS тощо. У грудних відведеннях від V1 до V4 спостерігається поступове збільшення амплітуди зубця R і зменшення зубця S. Перехідна зона (коли R дорівнює S) при нормальному положенні ЕОС припадає на відведення V3. Тривалість комплексу QRS у дорослих становить 0,06–0,08 с, але може в нормі досягати 0,10 с. У дітей тривалість QRS може бути 0,05 с, і вона залежить також від частоти серцевих скорочень (ЧСС). Крім тривалості QRS, важливе значення має також “час внутрішнього відхилення” шлуночків — період від початку комплексу QRS до вершини зубця R. У нормі час внутрішнього відхилення у відведеннях V1–V2 не перевищує 0,03 с, у V5–V6 — 0,05 с. Цей показник збільшується при гіпертрофії шлуночків і внутрішньошлуночкових блокадах.
Зубець Т відображає процес реполяризації шлуночків. За формою він асиметричний, з більш пологим підйомом і закругленою вершиною. Зубець Т — найбільш лабільний серед зубців ЕКГ. У більшості відведень зубець Т в нормі позитивний або ізоелектричний, а у відведенні aVR — негативний. У відведеннях V1 і V2 (рідко V3) зубець Т може бути негативним, але в цьому випадку амплітуда його у відведенні V2 менша, ніж у V1. У здорових дітей негативний зубець T може інколи спостерігатися в нормі у відведенні V3 (рідко — V4). Найчастіше амплітуда зубця Т у стандартних відведеннях становить 3–6 мм, а в грудних може досягати 10–12 мм. У нормі негативний зубець T може реєструватися також у відведенні III, але на висоті вдиху він стає ізоелектричним або позитивним.
Зубець U — наступний після Т зубець, схожий на нього за формою, але нижчої амплітуди. Найчастіше його видно в правих грудних відведеннях, і його походження пов’язують зі слідовою реполяризацією. Збільшення амплітуди цього зубця характерне для гіпокаліємії.
Рис. 9. Зубці нормальної ЕКГ
В електрокардіографії розрізняють поняття “сегмент” та “інтервал”. Сегментом називають відстань від закінчення одного зубця до початку іншого, а інтервалом — розуміють відстань від початку одного зубця до початку іншого (рис.10).
Під інтервалом PQ (або РR) розуміють відстань від початку зубця P до початку комплексу QRS. Інтервал PQ (РR) відображає час АВ проведення імпульсу, у нормі він становить 0,12–0,20 с. Інтервал PQ (РR) збільшується при брадикардії і зменшується при тахікардії. Тривалість інтервалу PQ (РR) може дещо відрізнятися в різних відведеннях. Співвідношення тривалості зубця Р до тривалості сегмента PQ (від закінчення зубця Р до початку зубця Q) називають індексом Макруза. У нормі він знаходиться у межах 1,1–1,6.
Інтервал QT, який відповідає тривалості електричної систоли шлуночків, вимірюють від початку зубця Q (початку шлуночкового комплексу) до закінчення зубця Т. Зазвичай у нормі його тривалість знаходиться у межах 0,36–0,42 с. Утім, вона залежить від ЧСС і повинна зменшуватися при тахікардії. У клінічній практиці найбільше значення має тривалість коригованого інтервалу QT (QTc), який визначають за формулою Базетта: QTc = QT / √RR. Існують незначні відмінності нормативів QTc для обстежуваних різної статі та віку, але в будь-якому випадку він не повинен перевищувати 0,46 с.
Сегмент PQ вимірюється від закінчення зубця Р до початку комплексу QRS. Чітких нормативів тривалості сегмента PQ немає. Діагностично вагомим є його зміщення порівняно з ізолінією, яке може свідчити про перевантаження або розвиток інфаркту передсердь.
Сегмент ST вимірюється від закінчення комплексу QRS до початку зубця Т. Він відповідає періоду серцевого циклу, коли в обох шлуночках закінчився процес деполяризації і різниця потенціалів майже відсутня. У нормі сегмент ST повинен знаходитися на ізолінії. Електрокардіографічні відведення. Допускається зниження його до
Рис. 10. Інтервали та сегменти нормальної ЕКГ
При швидкості руху паперової стрічки
Для швидкого розрахунку ЧСС потрібно 600 поділити на кількість великих клітин між сусідніми комплексами QRS (тривалість кожної з яких становить 0,1 с).
При швидкості реєстрації ЕКГ 25 мм/с чисельник у цій формулі становить не 600, а 300. У сучасних електрокардіографах наявна функція автоматичного аналізу ЕКГ, і роздруківка ЕКГ містить автоматично розраховану ЧСС.
Визначення електричної осі серця.
Графіка (амплітуда та полярність) комплексів QRS у стандартних відведеннях дозволяє визначити напрямок результуючого вектора деполяризації шлуночків, тобто електричну вісь шлуночків у фронтальній площині. Сумація всіх моментних векторів деполяризації шлуночків дозволяє у підсумку отримати вектор, який відповідає положенню ЕОС.
Напрямок ЕОС залежить від кількох факторів: змін положення серця в грудній клітці, зумовлених анатомічними особливостями або внаслідок певних захворювань, наявності гіпертрофії відділів серця, а також перебігу деполяризації шлуночків. Відхилення ЕОС вліво або вправо може відбуватися при блокадах гілок лівої ніжки пучка Гіса.
Положення електричної осі серця визначають у градусах кута α (альфа), який утворений горизонтальною лінією і напрямом ЕОС. Кут α орієнтовно визначають за шестиосьовою системою координат Бейлі (рис. 11), за таблицями або автоматично електрокардіографом.
Рис.11. Система координат Бейлі
У здорових осіб кут α може коливатися в досить широких межах. Утім, під терміном “нормальне положення ЕОС” розуміють кут α у межах від +30° до +69°. Якщо кут α становить у межах від +70° до +90°, таке положення ЕОС називається вертикальним, від +29° до 0° — горизонтальним.
Горизонтальне або вертикальне положення ЕОС розглядається як варіант норми, якщо це зумовлено, відповідно, гіперстенічною або астенічною конституцією тіла людини.
При вертикальному положенні ЕОС (кут α +90°) амплітуда зубця R найбільша у відведенні aVF, а у відведенні І комплекс QRS еквіфазний (R = S), а якщо кут α перебуває у межах від +70° до +90°, RII > RIII > RI, тоді як при нормальному положенні ЕОС RII > RI > RIII. Коли кут α дорівнює +30°, то RI = RII, а якщо кут α у межах від 0° до +30°, RI > RII. При горизонтальному положенні ЕОС RI > RII > RIII, але у відведенні aVFS ≤ R.
Патологічним вважається значне відхилення ЕОС вліво або вправо. При відхиленні ЕОС вправо амплітуда зубця R найбільша у відведенні ІІІ, а зубець S стає більшим за зубець R у відведеннях І і aVL. При відхиленні ЕОС вліво амплітуда зубця R найбільша у відведенні aVL, а амплітуда S найбільша у відведенні ІІІ; у відведенні aVF амплітуда S більша за R (рис.12).
Рис.12. Оцінка положення електричної осі серця
Варіанти нормальної ЕКГ: вертикальне положення ЕОС, кут α +75° (А), нормальне положення ЕОС, кут α +67° (B), горизонтальне положення ЕОС, кут α +10° (C) і кут α +0° (D), електрична вісь серця за типом SI–SII–SIII (E)
ЕКГ при декстрокардії
При декстрокардії серце розміщене в правій половині грудної клітки, а праві і ліві його відділи міняються місцями. У зв’язку з цим результуючі вектори P, QRS і T спрямовані вправо і вниз. На ЕКГ у I відведенні зубці Р і Т негативні, а комплекс QRS спрямований вниз від ізолінії і має графіку rSr, rS, Qr або QS. При цьому у відведенні aVR зубці Р і Т позитивні, а комплекс QRS спрямований вверх.
У грудних відведеннях від V1 до V6 зменшується амплітуда всіх зубців комплексу QRS, зубець Р позитивний у правих грудних відведеннях і негативний — у лівих. Для оцінки змін міокарда у хворих з декстрокардією електрод з лівої руки переносять на праву руку, а з правої — на ліву. Грудні відведення реєструють з правої половини грудної клітки, починаючи від V2 до V6R.
При неправильному накладанні електродів (переплутані електроди на ліву і праву руку) реєструються негативні зубці Р і Т, а також спрямований вниз комплекс QRS у відведенні І. У відведенні aVR зубці Р і Т позитивні, а комплекс QRS спрямований вверх. Про відсутність декстрокардії свідчить звичайне наростання амплітуди зубців R у грудних відведеннях.
Варіанти нормальної ЕКГ:
вертикальне положення ЕОС, кут α +75° (А),
нормальне положення ЕОС, кут α +67° (B),
горизонтальне положення ЕОС, кут α +10° (C) і кут α +0° (D),
електрична вісь серця за типом SI–SII–SIII (E).
Електрокардіографічні відведення
Вимірювання різниці потенціалів на поверхні тіла, виникаючої під час роботи серця, записується за допомогою різних відведень ЕКГ. Кожне відведення реєструє різницю потенціалів, існуючу між двома певними точками електричного поля серця, де встановлені електроди.
Електроди, встановлені в кожній із вибраних точок на поверхні тіла, підключаються до гальванометра електрокардіографа. Один з електродів приєднується до позитивного полюса гальванометра (це позитивний або активний електрод), другий електрод – до його негативного полюса (негативний електрод).
В даний час у клінічній практиці найбілъш широко використовують 12 відведень ЕКГ: 3 стандартних, 3 підсилених і 6 грудних.
Стандартні відведення.
Їх запропонував у 1913 році Ейнтховен. Стандартні відведення фіксують різницю потенціалів між двома точками електричного поля у фронтальній площині.
Для запису цих відведень електроди накладають на праву руку (червоне маркування) на ліву руку (жовте маркування) і на ліву ногу (зелене маркування). Ці електроди попарно підключаються до електрокардіографа. Четвертий електрод встановлюється на праву ногу для підключення заземлення (чорне маркування). Так от: I відведення – ліва рука – права рука; П відведення – ліва нога – права рука; Ш відведення – ліва нога – ліва рука.
Недоліком при реєстрації стандартних відведень є те, що різниця потенціалів між двома кінцівками залежить від величини потенціалу кожної кінцівки, що впливає на величину зубців ЕКГ.
Підсилені однополюсні відведення, так як і стандартні відведення дають можливість зареєструвати зміни електрорушійної сили серця у фронтальній площині.
Підсилені відведення
Їх запропонував Гольдбергер у 1942 році. Підсилені відведення реєструють різницю потенціалів між однією з кінцівок, де встановлений активний позитивний електрод і середнім потенціалом двох інших кінцівок. Таким чином, в якості негативного електрода в цих відведеннях використовують так званий об’єднаний електрод Гольдбергера з однаковою величиною потенціалу – середнім потенціалом двох кінцівок. Позначення підсилених відведень від кінцівок походять від перших букв англійських слів: “a” – (підсилений); “V” – (потенціал); “R” – (правий); “L” – (лівий); “F” – (нога).
Є такі підсилені однополюсні відведення:
1) підсилене відведення від правої руки;
2) підсилене відведення від лівої руки;
3) підсилене відведення від лівої ноги.
Грудні однополюсні відведення
Запропоновані в 1934 році Вільсоном, реєструють різницю потенціалів між активним позитивним електродом, встансвленим у певних точках на поверхні грудної клітки і негативним об’єднаним електродом Вільсона. Величина його потенціалу практично дорівнюс нулю. Грудні відведення позначаються буквою V (від англ. потенціал, напруження) з додаванням номера позиції активного позитивного електрода, позначеної арабськими цифрами.
На відміну від стандартних і підсилених відведень грудні відведення реєструють зміни електрорушійної сили серця в горизонтальній площині.
Для реєстрації грудних відведень активний електрод розташувати у відповідних місцях на поверхні грудної клітки:
перше грудне відведення – у ІV міжребер’ї по правому краю грудини
друге грудне відведення – у ІV міжребер’ї по лівому краю грудини
третє грудне відведення – на рівні ІV ребра на лівій білягрудинній лінії
четверте грудне відведення – у V міжребер’ї на лівій середньо-ключичній лінії
п’яте грудне відведення – у V міжребер’ї на лівій передній пахвовій лінії
шосте грудне відведення – у V міжребер’ї на лівій середній пахвовій лінії.
Аналіз електрокардіограми слід проводити наступним чином:
1. Визначити джерело збудження.
Для визначення джерела збудження (водія ритму) серця треба простежити в стандартних відведеннях за послідовністю позитивних передсердних зубців Р, шлуночкових комплексів QRST та тривалістю інтервалів P–Q(R). У нормі електричний імпульс виникає в сино-атріальному вузлі і на ЕКГ у ІІ стандартному відведенні реєструються позитивні зубці Р перед кожним комплексом QRST. При цьому говорять про синусовий ритм.
2. Визначити правильність серцевого ритму.
Для визначення ритмічності генерації імпульсів збудження водієм ритму слід визначити довжину кількох послідовних інтервалів R–R і порівняти їх між собою. У нормі відмічається незначне коливання їхньої тривалості в межах 0,1 с, що говорить про правильний ритм.
3. Визначити вольтаж електрокардіограми.
Для цього необхідно визначити амплітуду зубців R у стандартних відведеннях. Якщо амплітуда зубця R перевищує 5 мм, або сума трьох зубців більша 15 мм, то вольтаж ЕКГ збережений.
4. Встановити частоту серцевого ритму.
Для цього необхідно 60 секунд розділити на тривалість інтервалу R-R у секундах.
5. Встановити напрямок електричної осі у фронтальній площині. Вирахувати алгебраїчну суму амплітуд зубців комплексу QRS у І і ІІІ стандартних відведеннях. Відкласти її у довільно взятому мірилі, на осях відповідних відведень шестиосної системи координат Бейлі. З кінців цих проекцій провести перпендикуляри. Точку їх пересікання з’єднати з центром системи. Ця лінія є електричною віссю серця.
6. Виміряти амплітуду зубців і тривалість окремих елементів ЕКГ.
Визначити тривалість та амплітуду зубця Р
На ЕКГ виміряти тривалість зубця Р від початку його висхідної частини до кінця низхідної (норма до 0,1 с). Амплітуду зубця Р виміряти від ізолінії до піку (норма – до 2,5 мм).
Визначити тривалість інтервалу та сегменту Р-Q
На ЕКГ виміряти тривалість сегменту Р-Q від кінця зубця Р до початку зубця Q(R) (норма до 0,12 с). Тривалість інтервалу Р-Q вимірюють від початку зубця Р до початку зубця Q(R) (норма 0,12 -0,2 с).
Визначити тривалість та амплітуду зубця Q
На ЕКГ виміряти тривалість зубця Q від початку його низхідної частини до кінця висхідної (норма до 0,03 с). Амплітуду зубця Q виміряти від ізолінії до піку (норма – до 25 % зубця R в даному відведенні).
Визначити тривалість та амплітуду зубця R
На ЕКГ виміряти тривалість зубця R від початку його висхідної частини до кінця низхідної (норма до 0,03-0,04 с). Амплітуду зубця R виміряти від ізолінії до піку (норма – до 20 мм в стандартних і підсилених та до 25 мм – у грудних відведеннях).
Визначити тривалість та амплітуду зубця S
На ЕКГ виміряти тривалість зубця S від початку його низхідної частини до кінця висхідної (норма до 0,03 с). Амплітуду зубця S виміряти від ізолінії до піку (норма – до 5 мм в стандартних і підсилених та до 20 мм – у грудних відведеннях).
Визначити тривалість та амплітуду зубця T
На ЕКГ виміряти тривалість зубця Т від початку його висхідної частини до кінця низхідної (норма – 0,16-0,24 с). Амплітуду зубця Т виміряти від ізолінії до піку (норма – 5-6 мм в стандартних і підсилених та 15-17 мм – у грудних відведеннях).
Оцінити сегмент S–T ЕКГ
На ЕКГ виміряти відхилення сегменту S-Т від ізолінії (в нормі в стандартних і підсилених відведеннях знаходиться на ізолінії і його зміщення не перевищує ±
Визначити тривалість інтервалу Q-Т ЕКГ.
Тривалість інтервалу Q-Т виміряти на ЕКГ від початку зубця Q до кінця зубця Т (норма 0,35 – 0,45 с).
Визначити належну тривалість інтервалу Q-Т за формулою Базетта.
Користуючись даними ЕКГ, визначити належну тривалість інтервалу Q-Т, за формулою Базетта:
де К – коефіцієнт рівний 0,37 для чоловіків і 0,40 для жінок;
R-R – тривалість одного серцевого циклу або міжциклового інтервалу.
ЕКГ, без сумніву, – досить потужний і доступний діагностичний інструмент, але й у цього методу є недоліки. Одним з них є короткочасність запису – близько 20 секунд. Навіть, якщо у людина є порушення ритму чи провідності, на момент запису вони можуть бути відсутні. Крім того, запис, зазвичай, проводиться в спокої, а не під час фізичної активності.
Для того, щоб розширити діагностичні можливості ЕКГ, а саме збільшити час її запису, використовують моніторинг ЕКГ за Холтером протягом 24–48 годин.
Холтерівське (амбулаторне, добове) моніторування електрокардіограми (ХМ ЕКГ) – тривала реєстрація ЕКГ в умовах повсякденної активності пацієнта з подальшою електронною обробкою інформації. Неінвазивність, висока інформативність, можливість використання в стаціонарних і амбулаторних умовах – це переваги ХМ ЕКГ. Тому метод широко використовують для діагностики патологій серцево-судинної системи, зокрема ішемічної хвороби серця, порушень ритму та провідності серця, а також для оцінки ефективності лікування серцево-судинних захворювань.
Вперше методику проведення добового моніторування ЕКГ (ДМ ЕКГ) застосував дослідник Norman J. Holter (Норман Дж. Холтер) у 1961 році, на честь якого вона й була названа (N.J. Holter, 1961).
За сучасних умов техніка проведення ХМ ЕКГ достатньо проста у виконанні. Для проведення добового моніторингу використовується невеликий реєстратор. Пристрій для ХМ ЕКГ повинен забезпечити: тривалий запис ЕКГ в умовах звичайної добової активності хворого, відтворення зареєстрованих сигналів, обробку та інтерпретацію отриманих даних.
Загальний вигляд реєстратора для цілодобового моніторування ЕКГ
Обстежуваний пацієнт носить реєстратор із собою (на ремені через плече або на поясі). Інформація з реєстратора передається у комп’ютер для аналізу. Програма обробки даних забезпечує виявлення та аналіз усіх видів аритмій і нападів стенокардії. Крім того, лікар сам переглядає запис і коректує помилки програми.
При проведенні ХМ ЕКГ усі пацієнти обов’язково ведуть щоденник, в якому обстежуваний робить записи про самопочуття, скарги, вид діяльності, фізичні навантаження, прийом лікарських препаратів, час неспання та сну.
У записах важливо зазначити:
– види занять (прогулянка, фізичне навантаження, стрес, підйоми по сходах на певні поверхи, сон, лікувальні процедури тощо);
– суб’єктивні відчуття (біль, задишка, серцебиття, запаморочення, слабкість, неприємні відчуття в грудній клітці); при виникненні болю потрібно вказати його характер (стискаючий, колючий, пекучий, ниючий, тупий), локалізацію, іррадіацію та тривалість, а також обставини, за яких біль виник і припинився;
– точний час початку й закінчення суб’єктивних відчуттів (загального характеру або з боку серця) та видів діяльності;
– прийом ліків (назва, доза препарату і час прийому).
Співставлення отриманих результатів добового моніторування з даними із щоденника дає можливість виявити зв’язок між змінами на ЕКГ та видом діяльності, самопочуттям хворого, оцінити ефективність лікарських засобів тощо.
Для запису добової ЕКГ використовуються різні конфігурації біполярних відведень (СМ1, СМ2, СМ3, СМ5). Запис, зареєстрований у відведенні СМ5 (негативний електрод у правій підключичній області, позитивний у позиції V5), приблизно відповідає звичайній ЕКГ у відведенні V5, іноді також – у ІІ стандартному відведенні. У цьому відведенні найкраще видно зубець R, який у нормі завжди вищий, ніж зубець Т. Тому в цьому відведенні найкраще аналізувати порушення ритму серця. У відведенні СМ5 також добре видно зміни сегмента ST, які відображають порушення процесів реполяризації у передньобоковій ділянці лівого шлуночка. Відведення СМ1 (негативний електрод у лівій підключичній ділянці, позитивний – у позиції V1) відповідає відведенню V1. У цьому відведенні добре візуалізується зубець Р, що дає змогу виявляти надшлуночкові аритмії; це відведення важливе також для аналізу порушень внутрішньошлуночкової провідності.
Сучасні комп’ютерні програми обробки ЕКГ передбачають автоматичний підрахунок кількості зареєстрованих за добу комплексів QRS, епізодів найбільшої та найменшої частоти серцевих скорочень (ЧСС), точний час їх реєстрації, кількість епізодів тахікардії і брадикардії, загальну кількість надшлуночкових і шлуночкових екстрасистол, кількісну та якісну оцінку епізодів шлуночкових аритмій. Програми дають можливість охарактеризувати процес реполяризації, виявити епізоди найбільшої елевації і/або депресії сегмента ST. Розширений протокол може додатково містити погодинний аналіз порушень ритму та процесів реполяризації, аналіз варіабельності ритму серця, варіабельності інтервалу QT, пізніх потенціалів шлуночків, оцінку роботи імплантованого електрокардіостимулятора чи кардіовертера-дефібрилятора, деякі інші параметри. Він може включати графіки часової динаміки ЧСС (ритмограми), динаміки відхилень сегмента ST, змін тривалості сегмента QT за добу.
Електрокардіограма не дає нам уявлення про просторову орієнтацію електричного вектора серця , а для діагностики така інформація конче потрібна. Для цього використовують метод просторового дослідження електричного поля серця – векторкардіографію.
У векторній кардіографії реєструють два види кривих, які характеризують вектор :
1) векторкардіограму – геометричне місце точок (траєкторію) кінця вектора в просторі за кардіоцикл.
2) плоскі векторелектрокардіограми (петлі), які описує кінець вектора в проекції на будь-яку з трьох координатних площин.
Проекція векторелектрокардіограми отримується при додаванні двох взаємно–перпендикулярних відведень.
Реєстрація зміни електричного вектора роботи серця у вигляді проекції об’ємної фігури на площині відведень
Прилад для візуального спостереження векторелектрокардіограми називають векторелектрокардіоскопом.
Навантажувальні проби (НП)
Проби з фізичним навантаженням
Дуже часто застосовують різні проби для контролю за ЕКГ, їх називають « навантажувальними » , тому що вони виконуються в умовах, коли до серця пред’являються підвищені вимоги. Будь фізичне навантаження підвищує активність роботи серцевого м’яза і, відповідно, збільшує потребу міокарда в кисні. Внаслідок цього зростає потреба в надходженні крові до серцевого м’яза по коронарних судинах. При звуженні або закупорці коронарних артерій, наприклад, атеросклеротичною бляшкою може розвинутися невідповідність між потребою міокарда в кисні і його надходженням до серця. Цей стан називають коронарною недостатністю. Зазвичай коронарна недостатність є у хворих, що страждають на ішемічну хворобу серця – стенокардією, які перенесли інфаркт міокарда. Проведення навантажувального тесту дозволяє виявити ознаки кисневого голодування ( ішемії) міокарда.
Найбільш характерними ознаками ішемії є:
Біль – стискаючого, давлячого характеру в області серця або за грудиною; нетривала, що виникає частіше при фізичному навантаженні. Можливе поширення болю в ліву руку, нижню щелепу або під ліву лопатку.
Зміни на ЕКГ. Є характерні для ішемії зміни в кінцевій частині шлуночкового комплексу QRS, сегмента ST і зубця Т.
Різні порушення ритму і провідності, що з’являються або прогресують при навантаженні.
Може бути тільки одна з ознак ішемії або відразу декілька. Слід сказати, що аритмії іноді є найбільш раннім проявом ішемії міокарда.
Існують різні способи проведення проб з фізичним навантаженням . Найбільш поширеними на сьогоднішній день є велоергометрія і тредміл -тест.
Велоергометрія
Велоергометрія (ВЕМ) проводиться за допомогою велосипеда через 2-2,5 години після їжі, але не натще. Виділяють три періоди дослідження: вихідний, безпосередньо навантаження і відновний період. Спочатку вимірюють артеріальний тиск, ЧСС, записують ЕКГ. У період навантаження досліджуваний в положенні сидячи крутить педалі велоергометра із заданою швидкістю і дозованої потужністю. Поступово лікар збільшує потужність навантаження. Під час проведення ВЕМ проводять постійну реєстрацію ЕКГ і частоти серцевих скорочень ( ЧСС) по монітору, а також кожні 2 – 3 хвилини вимірюють артеріальний тиск. У відновному періоді пацієнт відпочиває, але спостереження за роботою серця не припиняється. Важливо знати , як швидко реєстровані показники повертаються в нормальні межі.
Тредміл-тест
Тредміл являє собою «біжучу » доріжку, яка приводиться в рух електродвигуном з різною швидкістю. Інтенсивність навантаження регулюється за допомогою зміни швидкості руху біжучої доріжки і зміною її нахилу по відношенню до горизонтальної площини .
При виконанні тредміл-тесту досліджуваний крокує або біжить з певною швидкістю по рухомій доріжці. Лікар, збільшуючи або зменшуючи швидкість і кут нахилу доріжки, задає інтенсивність фізичного навантаження. Обов’язковим є контроль ЧСС, ЕКГ і артеріального тиску. Значної різниці між ВЕМ і тредміл -тестом немає, проте вважається, що навантаження на біговій доріжці є більш природним і звичним для пацієнта.
Навантажувальні проби (НП) – поширений і доступний метод діагностики та обстеження хворих із серцево-судинними захворюваннями. Ще у 1929 р. Master i Oppenheimer розробили стандартизований протокол навантаження для оцінки функціонального стану пацієнтів з ішемічною хворобою серця (ІХС). Протягом наступних 30 років вивчали механізми зміщення сегмента ST, вплив позиції електродів на зміни ЕКГ, розробляли нові протоколи навантаження, визначали діагностичне і прогностичне значення результатів НП при різних серцево-судинних захворюваннях. Після впровадження коронарної ангіографії стало очевидним, що діагностика ішемії на основі виявлення депресії сегмента ST має певні обмеження, особливо у популяціях пацієнтів з низькою поширеністю ІХС. Проте, незважаючи на бурхливий розвиток методів ангіографічної діагностики ІХС та неінвазивних методів візуалізації серця, НП залишаються одним з найбільш доступних шляхів скринінгового обстеження та діагностики ІХС, стратифікації ризику, оцінки функціонального стану пацієнтів і ефективності антиішемічної терапії. У цій лекції розглядаються основи фізіології навантаження, показання, методика проведення та інтерпретація результатів НП.
Пристрої для навантажувальних проб.
Робота велоергометрів базується на принципі зміни опору до педалювання, що забезпечує достовірний контроль рівня виконаного навантаження. Найвищі величини VO2 і ЧСС досягаються при швидкості педалювання 60–80 обертів на 1 хв. Велоергометри калібрують у ватах (1 Вт приблизно дорівнює 1 Дж на секунду, або 6 кг*м на 1 хв). Кількість МЕТ відповідає відношенню VO2 (у мл на 1 хв) до добутку маси тіла (у кг) на 3,5. Число 3,5 відповідає загальновизнаній величині споживання кисню у спокої, вираженій у міліметрах кисню на 1 кг маси тіла на хвилину. Один МЕТ відповідає 3,5 мл/хв на 1 кг, або 1,2 калорій на 1 хв.
Велоергометри дешевші, ніж тредміли, займають менше місця, а їх робота пов’язана з нижчим рівнем шуму. Під час ВЕМ-проби рухи верхньої частини тулуба є обмеженими, що полегшує вимірювання АТ і реєстрацію ЕКГ. Слід уникати ізометричного або резистентного навантаження на руки під час виконання ВЕМ-проби.
Певним обмеженням ВЕМ-проби є дискомфорт і втома сідничних м’язів. Втома нижніх кінцівок у недосвідченого обстежуваного може призвести до зупинки проби ще до досягнення максимального споживання кисню. В осіб, які не звикли користуватися велосипедом, рівень VO2max під час ВЕМ-проби на 10–15 % нижчий, ніж при використанні тредмілу. У західних країнах частіше використовують НП на тредмілі.
На відміну від велоергометра, тредміл дозволяє дозувати навантаження шляхом зміни швидкості руху та кута нахилу рухомого полотна. Тредміл містить бокові або передні поручні, які забезпечують стійкість положення пацієнта. Слід звертати увагу пацієнтів на те, щоб вони не трималися міцно за ці поручні, оскільки таким чином підтримується тулуб і зменшується рівень навантаження. Після адаптації до пристрою пацієнтам радять легко триматися за поручні, виключно для підтримання рівноваги.
Основи фізіології навантаження
Навантаження – фізіологічний стрес, здатний виявити порушення з боку серцево-судинної системи, яких немає у спокої. З огляду на це, навантаження може використовуватися для оцінки функціонального стану системи кровообігу. В якості навантаження для серцево-судинної системи можуть використовуватися три види скорочення м’язів: ізотонічне (динамічне, або рухоме), ізометричне (статичне) і резистентне (комбінація ізометричного та ізотонічного). Під ізотонічним навантаженням розуміють скорочення м’язів, наслідком якого є рух. В цьому випадку виникає об’ємне навантаження лівого шлуночка (ЛШ). Ізометричне навантаження – скорочення м’язів без руху (наприклад, стискання руки), яке спричиняє навантаження ЛШ тиском. Серцевий викид в цьому випадку зростає менше, ніж при ізотонічному навантаженні, що зумовлено обмеженням м’язового кровотоку. Резистентне навантаження поєднує риси ізометричного та ізотонічного (наприклад, заняття важкою атлетикою).
Під час ранніх фаз навантаження у вертикальному положенні відбувається збільшення серцевого викиду, яке реалізується через зростання частоти скорочень серця (ЧСС) і механізм Франка–Старлінга. У більш пізніх фазах навантаження основним механізмом зростання серцевого викиду є подальше збільшення ЧСС. У здорових осіб протягом кількох хвилин після початку навантаження досягається стабільний стан (steady-state); після цього ЧСС, серцевий викид, рівень артеріального тиску (АТ) та вентиляція легень підтримуються на відносно стабільному рівні. При тяжкому навантаженні потік симпатичної імпульсації досягає максимального рівня, а парасимпатична стимуляція різко знижується. Це призводить до системної вазоконстрикції, яка не охоплює судини м’язів, церебрального і коронарного басейнів. При продовженні навантаження збільшується скелетний м’язовий кровотік, утричі збільшується споживання кисню, зменшується загальний периферичний опір, підвищується рівень систолічного, середнього гемодинамічного і пульсового АТ. Рівень діастолічного АТ може залишитися незміненим або незначно зменшитися. Під час вираженого навантаження у вертикальному положенні серцевий викид може збільшитися у 4–6 разів порівняно з вихідним. Особливістю легеневого судинного русла є відсутність значного підвищення тиску в легеневій артерії при істотному зростанні серцевого викиду. Після припинення навантаження стан гемодинаміки повертається до вихідного протягом 6–10 хв. Відновлення показників гемодинаміки може сповільнюватися у детренованих осіб або при певних патологічних станах.
Показання до проведення НП. Основними показаннями до проведення НП можуть бути:
*діагностика хронічних форм ішемічної хвороби серця (ІХС);
*оцінка функціонального стану хворих на ІХС, пацієнтів з екстракардіальною патологією та здорових осіб, у тому числі спортсменів;
*оцінка ефективності антиішемічної терапії та реваскуляризаційних втручань у пацієнтів з ІХС;
*стратифікація ризику в пацієнтів з різними формами ІХС.
При проведенні проби лікар уважно стежить за самопочуттям пацієнта. Якщо він помітить будь-які ознаки можливої небезпеки, навантажувальна проба тут же припиняється. Це відбувається при надмірному збільшенні ЧСС, підйомі артеріального тиску, при появі ознак ішемії серця або небезпечних для життя пацієнта аритмій на ЕКГ. Дослідження припиняють також при виникненні у хворого нападів болю в серці, вираженої задишки, утруднення дихання, запаморочення. Пацієнт має право припинити навантаження в будь-який момент .
При дотриманні всіх правил проведення проб з фізичним навантаженням є безпечним. Але з урахуванням того, що при цих тестах можуть посилюватися ішемічні зміни і прогресувати порушення ритму і провідності, звичайно, необхідним є дотримання обережності і суворого лікарського контролю. У кабінеті, де проводяться навантажувальні проби, у розпорядженні лікаря завжди є всі необхідні медикаменти та апаратура для надання екстреної допомоги. Але ні в якому разі не слід боятися проб з фізичним навантаженням і, тим більше, заздалегідь відмовлятися від їх проведення. Адже при навантажувальних тестах створюється звичне, повсякденне або те навантаження, при якому виникають неприємні відчуття. Тільки це відбувається під контролем медичного персоналу.
ДЖЕРЕЛА ІНФОРМАЦІЇ:
А. Основні:
1. Вершигора А.В., Жарінов О.Й., Куць В.О., Несукай В. А. Основи електрокардіографії. Видавництво МС. — Львів. — 2012. — 130 с.
2. Швед М.І., Гребеник М.В. Основи практичної електрокардіографії. – Тернопіль. Укрмедкнига, 2000. — С.7 – 25.
3. Посібник з нормальної фізіології / За ред. В.Г. Шевчука, Д.Г. Наливайка. – К., 1995. – С.150-160.
4. Фізіологія людини: підручник / В.І. Філімонов. – К., ВСВ «Медицина», 2010. – С. 522-535.
5. Основи функціональної діагностики (навчальний посібник) /Вадзюк С.Н., 1997. – С. 13-14.
6. Довідник основних показників життєдіяльності здорової людини / За ред. проф. С.Н. Вадзюка – Тернопіль, 1996. – С. 21-23.
Б. Додаткові:
1. Мурашко В.В., Струтынский А.В. Электрокардиография. – М., 1987. – С. 16-97.
2. Жарінов О.Й., Куць В.О., Тхор Н.В. Навантажувальні проби в кардіології. – Київ: “Медицина світу”, 2006. – С.6 – 14.
